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8/12/2019 AULA 1 - Pre-esforco Em Estruturas de Betao
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Pr-esforo em Estruturas de Beto
Pr-Esforo
8/12/2019 AULA 1 - Pre-esforco Em Estruturas de Betao
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Pr-esforo em Estruturas de Beto
Sumrio:
1. Conceito e consideraes gerais;
2. Tcnicas de pr-esforo;
3. Sistemas correntes de pr-esforo.
4. Materiais usados em estruturas pr-esforadas;
5. Efeitos de pr-esforo;
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Conceito de Pr-esforo
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O pr-esforo uma tecnologia que permite introduzir numa estrutura um
estado de tenso e deformao por meio de cabos de ao de alta
resistncia que possibilita o controlo do seu comportamento no que se
refere fendilhao e deformao.
A actuao das cargas gera na
viga um estado de tenso indicado
na figura onde se pode constatar
que na zona inferior devido as
tenses de traco que originam a
fendilhao do beto contribuem
para perda de rigidez da viga e
aumento das flechas.
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Conceito de Pr-esforo
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Este comportamento pode ser melhorado se for introduzida uma fora decompresso que vai originar uma reduo das tenses de traco e
consequentemente uma menor fendilhao e perda de rigidez da viga.
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Vantagens da utilizao do pr-esforo
Vencer vos maiores Maiores esbeltezas
Diminuio do peso prprio
Melhoria do comportamento em servio
Utilizao racional dos betes e aos de alta resistncia
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Desvantagens da utilizao do pr-esforo
Elevada resistncia
melhor controle de execuo.
Alta resistncia cuidados especiais de proteco contra a corroso.
A colocao dos cabos deve ser feita c/ a maior preciso de modo a
garantir as posies admitidas nos clculos.
As operaes exigem equipamento e pessoal especializados, com o
controle permanente e dos esforos aplicados e dos alongamentos dos
cabos.
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Tcnicas de pr-esforo.
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Tcnicas de pr-esforo.
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Pr-esforo por pr-tenso
as armaduras so tensionadas antes da colocao do beto;
a transferncia de fora realizada por aderncia;
realizado em fbrica (tenso aplicada contra cofragens ou contra
macios de amarrao).
Neste sistema de pr-esforo os cabos so rectos.
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Tcnicas de pr-esforo.
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Pr-esforo por ps-tenso
As armaduras so tensionadas depois do beto ter adquirido a resistncia
necessria sendo a transferncia garantida nas ancoragens.
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Tcnicas de pr-esforo.
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Pr-esforo por ps - tensao com aderncia:
os cabos de pr-esforo ficam aderentes seco de beto mediante a
injeco de calda de cimento nas bainhas, aps ganhar presa.
No beto ps-tensionado sem aderncia:
Na construo definitiva, as armaduras mantm-se desligadas da pea de
beto, uma vez que continuam a poder deslizar no interior da bainha,
normalmente usa-se um tipo de graxa que reduz o atrito, para melhor
proteco das armaduras.
O beto ps-tensionado caracterstico da aplicao in-situ, em
construes de mdio e grande vo.
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Sistemas de pr-esforo.
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A designao sistema de pr-esforo refere-se a um conjunto de
elementos coerentes e compatveis entre si, constitudo por: ancoragens,
bainhas, cunhas, macacos
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Sistemas de pr-esforo.
Ancoragens Activas:Permitem o tensionamento Ancoragens Passivas:Ficam embebidas no beto
Ancoragens de continuidade:Parte passiva, parte activa
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Sistemas de pr-esforo.
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Exemplos de sistemas comerciais consagrados no mercado mundial:
Freyssinet (Francs)
Dywidag (Alemo)
VSL (Suisso)
BBR (Suisso)
CCL (Ingls)
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Beto
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Os betes utilizados em peas pr-esforadas possuem resistncia
superior quelas das peas de beto armado.
Para o beto pr-esforado, o REBAP (Artigo 13, paragrafo 4), no
permite utilizao de betes de classe inferior a B30.
importante que o beto tenha boas caractersticas de compacidade e
baixa permeabilidade, para que tenha proteco suficiente contra a
corroso das armaduras.
O recobrimento deve ser no mnimo igual a dois dimetros (2) do
elemento a proteger.
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Beto
Factores que justificam resistncias elevadas:
A introduo da fora de PE pode causar solicitaes prvias muito
elevadas, inclusive junto aos pontos de amarrao provocando
elevadas compresses nas peas com sistemas das ancoragens;
O emprego de beto e de aos de alta resistncia permite a reduo
das dimenses das peas, diminuindo o seu peso prprio e, por
conseguinte, viabilizando tcnica e economicamente a execuo de
estruturas de grande vo;
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Beto
Factores que justificam resistncias elevadas:
Os betes de alta resistncia possuem, em geral, mdulo de
elasticidade mais elevado, o que diminui tanto as deformaes
imediatas como as que ocorrem ao longo do tempo. Isso reduz os
efeitos da perda de pr-esforo oriundos da retraco e fluncia do
beto.
Nas peas pr-tensionadas (pr-esforo por aderncia) a utilizao de
betes de alta resistncia permite o desenvolvimento de maiores
tenses de aderncia.
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Armaduras
Segundo o REBAP, artigo 26, os aos de pr-esforo so encontrados
nas seguintes formas:
Fios e associao de fios (dimetros usuais: 3, 4, 5 e 6 mm);
Vares ou cordes e cordes paralelos (compostos por 7 fios)
Associaes de cordes dispostos em hlice em torno de um eixo
horizontal comum (cabos ou cordes)
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Armaduras
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Uma vez que os aos de resistncia mais elevada no apresentam patamar decedncia, a tenso de cedncia caracterizada pelo valor caracterstico da
tenso limite convencional de proporcionalidade a 0,1%, fp0,1k.
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Efeitos do Pr-esforo
Considere-se a seguinte viga pr-esforada (cabo centrado):
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Efeitos do Pr-esforo
A tenso resultante pode ser obtida pelo princpio da sobreposio de
efeitos, considerando que o comportamento da viga se mantm dentro do
regime elstico, como se pode observar na Figura, pelo que:
Quando o cabo colocado excentricamente em relao ao centro de
gravidade da seco, a pea de beto pr-esforado acrescida de novas
tenses, como se pode observar na figura a seguir, de acordo com a
conveno de sinais.
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Efeitos do Pr-esforo
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A distribuio de tenses resultantes dado por:
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Efeitos do Pr-esforo
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Concluso:
as tenses no beto devidas ao pr-esforo so apenas dependentes da
grandeza e localizao de P na seco, ou seja, do seu valor e da sua
excentricidade, independentemente do traado do cabo ao longo da
viga (isto em peas isostticas).
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Exemplo
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Determine o estado de tenso na seco do meio vo e Comente o
resultado obtido. Considere o cabo localizado no centro geometrico e a
excentricidade indicada